Electronic structure of bimetallic systems - study of gas molecule interaction

Abstract

Bimetallic Rh-V system was studied by means of surface science experimental methods. Properties of ultra-thin Rh-V layers supported by γ-Al2O3 were compared with model systems prepared by vacuum V deposition on Rh(111), Rh(110) and polycrystalline rhodium. Formation of ordered V- Rh(111)-(2×2), V-Rh(110)-(2×1) and V-Rh(110)-(1×2) subsurface alloys and their electronic and atomic structure were investigated and models of the surface reconstructions were proposed. Influence of the subsurface alloy formation on interaction with CO and O2 molecules as well as the influence of the molecule adsorption on this alloy was investigated. The bond between CO molecules and Rh-V alloy surface was weakened due to pronounced changes in surface valence band structure. Oxygen which adsorbed on the alloy surface reacted with the subsurface vanadium at elevated temperature and blocked the interaction of the metal substrate with CO molecules.

Práce je věnována studiu bimetalického Rh-V systému pomocí metod fyziky povrchů. Vlastnosti ultra-tenkých Rh-V vrstev nesených na γ-Al2O3 byly porovnány s modelovými systémy připravenými vakuovou depozicí V na Rh(111), Rh(110) a polykrystalické rhodium. Bylo zkoumáno vytváření V-Rh(111)-(2×2), V-Rh(110)-(2×1) a V-Rh(110)-(1×2) podpovrchových slitin a jejich elektronická a atomární struktura. Byly navrženy modely povrchových rekonstrukcí těchto slitin. Dále byl zkoumán vliv vzniku podpovrchové slitiny na interakci s molekulami CO a O2 a vliv adsorpce molekul na tuto slitinu. Vazba mezi CO molekulami a povrchem slitiny byla oslabena v důsledku markantních změn ve struktuře valenčního pásu kovového povrchu. Kyslík adsorbovaný na povrchu slitiny reagoval při zvýšené teplotě s podpovrchovým vanadem, což zabraňovalo interakci kovového substrátu s molekulami CO.